Какви са лизозомите: структурата, състава и функциите на лизозомите

Как може една клетка "смила" вещества, които влизат в цитоплазмата? Отговорът може да бъде получен чрез разглеждане на това, което е лизозом. Каква е структурата им? Поради това какви са тези органи, способни да изпълняват своята функция?

Лизозомите. Характеристики на структурата и функцията

Лизозомът е клетъчни органи с размер около 0.2 μm, заобиколен от единична мембрана и съдържащ хидролитични ензими. Основната функция на такива мехурчета е разцепването на вещества, които влизат в клетката чрез ендоцитоза или техни молекули, в които вече няма нужда.

Каква е лизозомата по отношение на структурата?

Разделянето или разграждането на веществата се извършва с помощта на хидролази - ензими, способни да работят в кисела среда. За да се поддържа ниско рН, в лизозомната мембрана са вградени вакуоларен тип АТФази (V-тип). Специфичната структура на този комплекс позволява инжектиране срещу него градиент на концентрацията протони на водород, като по този начин увеличават своето количество във вътрешната среда на органела.

Хидролазите могат да функционират само в кисела среда. Това играе важна защитна роля, тъй като в клетъчна цитоплазма околната среда е почти неутрална. Ако мембраната на лизозомата е повредена по някакъв начин и ензимите навлизат в цитозола, те ще загубят способността си да разграждат веществата и органелите.

Мембраната на лизозомата се състои от ламеларни и мицеларни области. Пропуските между фосфолипидните слоеве се запълват с вода. Многобройни пори са разпръснати в цялата област на мембраната, които също са пълни с вода и могат да бъдат затворени от полярни молекули. Такъв комплекс от части от мембраната и системата на порите дава възможност да проникнат вътре в органелите и хидрофобни и хидрофилни молекули.

Как се образуват лизозомите

Белтъците, необходими за изграждането на лизозом, първоначално се синтезират в ESR. Тогава те трябва да бъдат "маркирани", като се прикрепят остатъците от манозата. Този манозен остатък е специфичен сигнал за Golgi апарата: протеините са концентрирани на едно място, след което се синтезира балон с литични ензими. Това са лизозомите в биологията.

Вътрешно съдържание на лизозомите

Какво представляват лизозомите и какъв е съставът на вътрешната среда на тези органели?

Вътре в лизозомата се поддържа киселинна среда, чието рН достига 4,5-5. При такива условия, ензимите могат да изпълнят своята функция на разделяне. Хидролазите са общоприето наименование за цял клас ензими. Общо, лизозомата съдържа около 40 различни биологично активни молекули, които катализират собствената си абсолютно специфична реакция.

Следните ензими могат да бъдат намерени във вътрешното съдържание на лизозомата:

• кисела фосфатаза - разцепва вещества, съдържащи фосфатни групи;
• нуклеаза - разрушава нуклеинови киселини;
• протеаза - разцепва протеини;
• Колагеназа - разрушава колагеновите молекули;
• липаза - разцепва естери;
• гликозидаза - ускорява реакцията на разделяне на въглехидратите;
• аспарагиназа - разцепва аспарагинова киселина;
• Глутаминаза - разрушава глутаминовата киселина.

Общо, лизозомите съдържат около 40 различни вида хидролази. Следователно, в отговор на въпрос за това какво са лизозомите, в биологията можем да отговорим: склад от ензими.

Видове лизозоми

Има 4 вида лизозоми: първични и вторични лизозоми, автофогозоми и остатъчни кръвни телца.

Образуването на лизозоми е сложен процес, който се придружава от работата на различни сигнални молекули на повърхността на EPR и AG. Първичната лизозома е малък флакон, който се отделя от мембраната чрез апарата Golgi.

Първичният лизозом първоначално съдържа целия комплекс от ензими, необходими за разцепването на макромолекули.

Вторичният лизозом е структура с големи обеми. Тя се образува чрез сливане на първичния везикул със субстанции, уловени от ендоцитоза, или с продуктите на клетъчния метаболизъм, които трябва да бъдат унищожени.

Образуването на автофагозоми се свързва с процес като абсорбция на автофагия и "усвояване" на отработените органелови клетки.

Средната продължителност на митохондриите е 10 дни. След като органът не е в състояние да изпълнява функциите си, тя трябва да бъде унищожена. За да направите това, много първични лизозоми заобикалят митохондриите и се свързват помежду си. В резултат на това се образува автофогозом с големи размери, в който започва митохондриалното разцепване на мономерите.

Какво е лизозом под формата на остатъчно тяло? Това е крайната точка на функциониране на всеки лизозом, когато ензимите са извършили своята работа, а в органелите има вещества, които не могат да бъдат подложени на по-нататъшно разцепване. Неразпечатаните остатъци просто се изхвърлят от клетката.

Болести, свързани с нарушена лизозомна активност

Ензимите не винаги работят правилно. Лизозомите изпълняват функцията на разцепване само когато хидролазите нямат смущения в структурата. Следователно, много заболявания, свързани с лизозомите, се основават на неправилното функциониране на ензимите.

Такива отклонения се наричат ​​натрупващи се заболявания. Това означава, че ако даден ензим е недостатъчен, неговият основен субстрат просто не се усвоява в лизозомата, поради което се натрупва и причинява неблагоприятни последици.

Sfingolipidoz, синдром на Tay-Sachs, Sendhoffa болест, болест на Niemann-Pick, левкодистрофия - всички тези заболявания са свързани с неизправност на ензима лизозомна или тяхното пълно отсъствие. Повечето заболявания са рецесивни.